Introdução
Hidroxipropilmetilcelulose afeta a argamassa de várias formas importantes. Melhora a retenção de água, aumenta o tempo de trabalho, melhora a trabalhabilidade, reforça a resistência à tração por aderência e torna a argamassa mais flexível. Além disso, altera o equilíbrio de resistência da argamassa. Quando a dosagem é demasiado elevada, a resistência à compressão e a resistência à flexão podem diminuir.
Para argamassa de reboco, especialmente argamassa de acabamento com isolamento exterior, este equilíbrio é muito importante. A argamassa deve aderir bem à placa de isolamento. Deve resistir à formação de fissuras. Deve manter-se maleável durante a construção. Deve também manter resistência suficiente após a cura.
Uma gama de dosagem prática para a HPMC na argamassa de reboco situa-se frequentemente em torno de 0,20% a 0,25% do peso da argamassa seca. Esta gama proporciona uma elevada retenção de água e uma melhor aderência, evitando simultaneamente uma perda excessiva de resistência e custos desnecessários.
Qual é a função do HPMC na argamassa?
O HPMC é um éter de celulose não iónico. Na argamassa, atua principalmente como agente de retenção de água, espessante, estabilizador e modificador da trabalhabilidade.
Os seus principais efeitos incluem:
| Propriedade do argamassa | Efeito da HPMC |
|---|---|
| Retenção de água | Aumenta claramente à medida que a dosagem aumenta |
| Tempo aberto | Aumenta de comprimento porque a perda de água abranda |
| Trabalhabilidade | A argamassa fica mais homogénea e mais fácil de aplicar |
| Resistência à tração da ligação | Aumenta, nomeadamente, a resistência da ligação à água |
| Resistência à fissuração | Melhora, porque a secagem é mais controlada |
| Resistência à compressão | Pode diminuir quando a dosagem é elevada |
| Resistência à flexão | Pode diminuir quando a dosagem é elevada |
| Rácio compressão-flexão | Diminui, o que significa que a flexibilidade melhora |
É por isso que o HPMC não é apenas um espessante. Altera toda a estrutura de desempenho da argamassa.
Sistema típico de argamassa para reboco
Um sistema típico de argamassa para reboco pode incluir cimento, areia de quartzo, pó de polímero redispersável, fibra de polipropileno, enchimento e HPMC.
Uma estrutura comum da fórmula de base é:
| Matéria-prima | Participação típica |
|---|---|
| Cimento | 27.5% |
| Areia de quartzo | 59.9% |
| Pó de polímero redispersável | 2.5% |
| Fibra de polipropileno | 0.1% |
| Preenchimento | 10.0% |
| HPMC | Adicionado separadamente, normalmente 0,05%-0,30% |
Num sistema de ensaio prático, foi utilizado cimento Portland comum de grau 42,5, juntamente com areia de quartzo de malha 40-100, pó de polímero redispersível, enchimento e fibra de polipropileno de 9-12 mm. A viscosidade do HPMC era de cerca de 100 000 mPa·s. Este valor aproxima-se da gama de aplicação de produtos de alta viscosidade para a construção, tais como Zhiwei HPMC 100K.
O Zhiwei HPMC 100K é um excelente produto de base para argamassas de reboco, argamassas para sistemas de isolamento térmico com revestimento exterior (EIFS), massa para paredes e outros sistemas de mistura a seco que requerem retenção de água, tempo de abertura e consistência de aplicação.
Como o HPMC melhora a retenção de água
A retenção de água é um dos efeitos mais importantes da hidroxipropilmetilcelulose na argamassa.
À medida que a dosagem de HPMC aumenta, a argamassa retenção de água aumenta. O aumento é muito evidente nos níveis de dosagem mais baixos. Depois de a dosagem atingir cerca de 0,20%, a melhoria torna-se mais lenta. A partir de cerca de 0,25%, o nível de retenção de água geralmente já satisfaz as necessidades normais de construção, pelo que a melhoria adicional se torna menos evidente.
Isto acontece porque a HPMC é altamente hidrofílica. Absorve e retém água no interior do sistema de argamassa. Retarda a perda de água para o substrato e para o ar. Além disso, ajuda a manter água suficiente em torno das partículas de cimento para a hidratação.
Uma melhor retenção de água traz várias vantagens:
| Benefício | Porque é que é importante |
|---|---|
| Tempo de abertura mais longo | Os trabalhadores têm mais tempo para aplicar e alisar a argamassa |
| Melhor hidratação do cimento | O cimento pode desenvolver a sua resistência de forma mais completa |
| Menos secagem superficial | É menos provável que a superfície da argamassa seque demasiado depressa |
| Maior resistência às fissuras | A contração irregular é reduzida |
| Melhor qualidade de construção | A argamassa é mais fácil de espalhar e de dar acabamento |
Para uso no exterior argamassa de reboco, isto é fundamental. A camada de argamassa é frequentemente fina. A área de construção pode ser extensa. O substrato pode absorver água. O vento e a temperatura também podem acelerar a perda de água. O HPMC ajuda a controlar estes riscos.
Como o HPMC melhora a resistência à tração da ligação
O HPMC também melhora a resistência à tração por aderência. Isto inclui tanto a resistência à tração por aderência original como a resistência à tração por aderência resistente à água.
À medida que a dosagem de HPMC aumenta, a resistência de aderência entre a argamassa de reboco e a placa de isolamento de EPS aumenta. Isto é importante para os sistemas de isolamento exterior, uma vez que a argamassa deve aderir firmemente à camada de isolamento e resistir à exposição prolongada às intempéries.
A razão é simples. O HPMC retém a água no interior da argamassa durante mais tempo. Isto permite que a hidratação do cimento prossiga de forma mais completa. O HPMC também pode formar uma película rica em polímeros à volta das partículas de cimento hidratado. Isto melhora a estrutura interna da argamassa e reforça a interface entre a argamassa e o substrato.
O resultado é uma melhor aderência e uma maior durabilidade.
Na prática, uma melhor resistência à tração significa:
- A argamassa adere com mais firmeza à placa de EPS.
- O sistema de revestimento apresenta uma melhor resistência ao descascamento.
- A camada de argamassa torna-se mais resistente após a exposição à água.
- O sistema de isolamento exterior apresenta uma melhor estabilidade a longo prazo.
É por isso que o HPMC é frequentemente utilizado na argamassa para sistemas EIFS e na argamassa de reboco. Não só melhora a sensação ao aplicar a argamassa, como também melhora a estrutura de aderência após a cura.
Como o HPMC afeta a resistência à compressão
O HPMC melhora a retenção de água e a aderência, mas pode reduzir a resistência à compressão quando a dosagem é elevada.
À medida que a dosagem de HPMC aumenta de níveis baixos para níveis elevados, a resistência à compressão tende a diminuir. Esta diminuição torna-se mais evidente a partir de cerca de 0,20%.
Isto não significa que o HPMC seja prejudicial. Significa que a dosagem deve ser equilibrada.
Existem várias razões para esta diminuição:
| Motivo | Explicação |
|---|---|
| Maior retenção de água | Uma maior retenção de água pode aumentar a formação de poros internos se a fórmula não for ajustada |
| Fase polimérica mais flexível | O HPMC melhora a flexibilidade, mas um material flexível não suporta a compressão da mesma forma que a pedra de cimento |
| Maior teor de ar ou de vazios | O aumento da viscosidade e da retenção de água pode alterar a estrutura dos poros |
| Menor contribuição do esqueleto rígido | A argamassa torna-se menos frágil, mas também menos resistente à compressão |
No caso da argamassa de reboco, a resistência máxima à compressão nem sempre é o único objetivo. A argamassa também precisa de flexibilidade e resistência à formação de fissuras. Uma argamassa muito frágil pode ter uma resistência mais elevada, mas um desempenho inferior na prática, num sistema de isolamento.
O segredo é evitar uma sobredosagem. Uma dosagem de 0,20%-0,25% proporciona frequentemente um melhor equilíbrio do que 0,30%.
Como o HPMC afeta a resistência à flexão
A resistência à flexão também pode diminuir à medida que a dosagem de HPMC aumenta. Isto pode parecer surpreendente, uma vez que o HPMC melhora a flexibilidade. No entanto, a resistência à flexão e a flexibilidade não são a mesma coisa.
A resistência à flexão é a força medida necessária para partir uma amostra de ensaio sob flexão. A flexibilidade é a capacidade da argamassa de se deformar e libertar tensão sem rachar facilmente na camada de aplicação real.
Quando a concentração de HPMC aumenta, a argamassa torna-se mais flexível. No entanto, a matriz rígida de cimento pode tornar-se menos densa, especialmente em dosagens mais elevadas. Isto pode reduzir a resistência à flexão medida.
O que importa é o seguinte: a argamassa de reboco não precisa de se comportar como betão estrutural de alta resistência. Tem de aderir, cobrir, resistir à formação de fissuras e suportar os movimentos entre camadas. Uma redução moderada da resistência à flexão pode ser aceitável se a argamassa apresentar melhor retenção de água, aderência e flexibilidade.
Por que razão a relação compressão-flexão é importante
O rácio compressão-flexão é frequentemente utilizado para avaliar a flexibilidade da argamassa. Um rácio mais baixo significa, normalmente, que a argamassa é menos frágil e mais flexível.
À medida que a dosagem de HPMC aumenta, o rácio de compressão-flexão diminui. Isto significa que a argamassa ganha flexibilidade. O HPMC forma uma fase polimérica viscosa e flexível no interior da argamassa. Preenche e modifica a estrutura interna. Pode atuar como um reforço flexível a nível microscópico.
No caso dos sistemas de paredes exteriores, isto é importante. A camada de argamassa tem de suportar variações de temperatura, movimentos do substrato, retração por secagem e pequenas deformações provocadas pela placa de isolamento. Uma maior flexibilidade ajuda a reduzir o risco de fissuras.
Portanto, o objetivo não é tornar esse rácio o mais baixo possível. O objetivo é alcançar um equilíbrio prático:
- Retenção de água suficiente
- Resistência à tração suficiente
- Resistência à compressão e à flexão aceitáveis
- Maior flexibilidade
- Boa sensação de qualidade de construção
- Custo razoável
É por isso que o intervalo de dosagem de 0,20%-0,25% de HPMC é adequado para argamassa de reboco.
Por que razão uma quantidade excessiva de HPMC não é melhor
Um erro comum na formulação é pensar que uma maior quantidade de HPMC significa sempre uma argamassa de melhor qualidade. Isso não está correto.
Quando a dosagem de HPMC é demasiado baixa, a argamassa pode perder água demasiado depressa. O tempo de trabalho pode ser curto. A resistência de aderência pode ser fraca. A superfície pode secar demasiado depressa e rachar.
Quando a dosagem de HPMC é demasiado elevada, a argamassa pode tornar-se demasiado pegajosa, demorar demasiado tempo a secar e tornar-se demasiado dispendiosa. A resistência à compressão e à flexão também podem diminuir de forma mais acentuada. A fórmula pode tornar-se mais difícil de equilibrar.
Uma lógica de dosagem clara é:
| Dosagem de HPMC | Comportamento esperado |
|---|---|
| 0.05%-0.15% | A retenção de água melhora, mas pode ainda ser insuficiente para argamassas de reboco exigentes |
| Cerca de 0,20% | Maior retenção de água, melhor resistência de aderência, bom equilíbrio |
| Cerca de 0,25% | A retenção de água costuma satisfazer bem as necessidades da construção |
| Cerca de 0,30% | O benefício adicional torna-se limitado, enquanto a perda de resistência e o custo se tornam mais evidentes |
Para a maioria dos sistemas de argamassa de reboco e de argamassa para sistemas de isolamento térmico com revestimento exterior (EIFS), o melhor intervalo inicial é 0.20%-0.25%.
Como escolher o tipo certo de HPMC
O tipo adequado de HPMC depende do objetivo da fórmula. A viscosidade é um dos critérios de seleção mais importantes.
Para argamassas de reboco com elevada retenção de água e boa consistência de aplicação, é normalmente preferível utilizar um tipo de alta viscosidade. O Zhiwei HPMC 100K é uma excelente opção, uma vez que foi concebido para sistemas de construção que exigem maior retenção de água, tempo de trabalho e estabilidade vertical. A sua gama de viscosidade é adequada para a triagem de argamassas de mistura a seco.
Para uma maior rigidez, um tempo de abertura mais longo e um comportamento anti-afundamento mais eficaz, Zhiwei HPMC 150K ou HPMC 200K podem ser testadas. Estas granulometrias são úteis quando a camada de argamassa necessita de uma estrutura mais resistente em condições de humidade.
Para uma aplicação mais suave ou quando é necessária uma viscosidade mais baixa, Zhiwei HPMC 40K pode ser testada. Pode ser útil quando a mistura já tem consistência suficiente devido a outros aditivos ou quando se pretende que a argamassa pareça mais leve durante a aplicação com espátula.
Um guia de seleção simples:
| Requisitos relativos ao argamassa | Nível Zhiwei sugerido |
|---|---|
| Argamassa de reboco equilibrada | HPMC 100K |
| Maior retenção de água e tempo de abertura | HPMC 150K ou HPMC 200K |
| Trabalho mais suave e leve | HPMC 40K |
| Argamassa EIFS com massa húmida mais resistente | HPMC 100K, HPMC 150K, HPMC 200K |
| Clima quente ou risco elevado de perda de água | Comece com o HPMC 100K e compare-o com graus de viscosidade mais elevada |
Zhiwei (Jinan) New Materials Co., Ltd. pode suportar triagem por granulometria para argamassa de reboco, argamassa para sistemas de isolamento térmico com revestimento exterior (EIFS), cola para azulejos, massa para paredes, e sistemas de argamassa pré-misturada a seco.
Dicas práticas de formulação
O HPMC deve ser testado na fórmula real da argamassa, e não apenas em solução aquosa. O tipo de cimento, a granulometria da areia, o pó de polímero redispersável, o enchimento, a fibra, a temperatura e a dosagem de água são fatores que afetam o desempenho.
Um plano de testes prático deve incluir:
| Item de teste | Porque é que é importante |
|---|---|
| Retenção de água | Confirma o controlo da água e a fiabilidade da construção |
| Tempo aberto | Indica durante quanto tempo a argamassa permanece utilizável |
| Resistência à tração da ligação | Confirma a aderência à placa EPS ou ao substrato |
| Resistência à tração da ligação resistente à água | Demonstra resistência após a exposição à água |
| Resistência à compressão | Confirma o desempenho mecânico |
| Resistência à flexão | Confirma a resistência à flexão |
| Rácio compressão-flexão | Ajuda a avaliar a flexibilidade |
| Trabalhabilidade | Confirma a sensação de construção realista |
| Resistência à fissuração | Verifica a estabilidade superficial a longo prazo |
A dosagem de HPMC deve ser ajustada gradualmente. Uma boa série de ensaios laboratoriais pode testar os valores 0,15%, 0,20%, 0,25% e 0,30%. Em muitos casos, os valores entre 0,20% e 0,25% proporcionam o melhor equilíbrio.
Conclusão
A hidroxipropilmetilcelulose atua na argamassa melhorando a retenção de água, prolongando o tempo de trabalho, aumentando a resistência à tração de aderência e melhorando a flexibilidade. Além disso, reduz o rácio compressão-flexão, o que ajuda a argamassa de reboco a resistir à formação de fissuras em sistemas de isolamento exterior.
No entanto, o HPMC deve ser utilizado na dosagem correta. Uma quantidade insuficiente de HPMC pode não proporcionar retenção de água ou resistência de aderência suficientes. Uma quantidade excessiva de HPMC pode reduzir a resistência à compressão e à flexão e aumentar os custos.
No caso da argamassa de reboco, um intervalo de dosagem prático é normalmente 0,20%-0,25% do peso da argamassa seca. Esta gama proporciona uma elevada retenção de água, um melhor desempenho na construção, uma maior resistência de aderência e uma maior flexibilidade, mantendo simultaneamente a perda de resistência sob controlo.
Para os fabricantes que pretendem um tipo de material fiável para dar início aos testes, Zhiwei HPMC 100K é uma opção prática para argamassa de reboco e argamassa para sistemas de isolamento térmico com revestimento exterior (EIFS). Para uma maior retenção de água e uma massa húmida mais resistente, Zhiwei HPMC 150K e Zhiwei HPMC 200K também pode ser testado.